專利名稱：一種音源設(shè)備以及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音源設(shè)備以及控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的音源設(shè)備如MP3、DVD播放器、電視機(jī)、收音機(jī)、 電話、手機(jī)等出現(xiàn)在人們的生活中，給人們的生活增添了樂趣。在使用這些設(shè)備的時(shí)候，一 般有兩種方法輸出音頻，一種是揚(yáng)聲器，一種是耳機(jī)。在使用耳機(jī)作為音頻輸出裝置的時(shí) 候，耳機(jī)一般分為有線耳機(jī)以及無線耳機(jī)；此外，按照聲道來分，耳機(jī)又被分為單聲道耳機(jī)、 雙聲道耳機(jī)(又稱立體聲耳機(jī))、以及多聲道耳機(jī)(又稱為環(huán)繞聲耳機(jī))。從市場上出售的耳 機(jī)來看，不同的廠家生產(chǎn)的耳機(jī)都各不相同，接口標(biāo)準(zhǔn)也不是特別統(tǒng)一；尤其是高端耳機(jī)產(chǎn) 品，產(chǎn)品的通用性比較差。此外，不同設(shè)備之間的耳機(jī)之間通用性也比較差，手機(jī)上使用的 耳機(jī)就不能很好的在其它音源設(shè)備上使用。此外，不同品牌的手機(jī)耳機(jī)也不能很好兼容，相 同品牌不同型號(hào)的手機(jī)耳機(jī)也不能很好兼容。這樣，造成了耳機(jī)資源的極大浪費(fèi)。在通用性耳機(jī)的發(fā)展過程中，接口統(tǒng)一是從物理上讓耳機(jī)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，但只有接 口的統(tǒng)一并不能讓耳機(jī)的功能全面發(fā)揮，耳機(jī)的控制也必須做到統(tǒng)一才能全面發(fā)揮耳機(jī)的 功能，并促進(jìn)耳機(jī)技術(shù)的不斷更新。中國專利申請(qǐng)CN201010298420.4，“一種耳機(jī)、相應(yīng)的音源設(shè)備以及控制方法”，公 開了一種耳機(jī)，所述耳機(jī)包括耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)耳機(jī)的功能參數(shù)。相應(yīng)地，公 開了一種音源設(shè)備，所述音源設(shè)備包括耳機(jī)功能參數(shù)讀取模塊，當(dāng)所述音源設(shè)備與耳機(jī)連 接后，所述耳機(jī)功能參數(shù)讀取模塊讀取耳機(jī)功能參數(shù)，所述音源設(shè)備根據(jù)所述讀取的功能 參數(shù)來調(diào)整自身的工作方式以適應(yīng)所述耳機(jī)的工作。同時(shí)，也公開了一種用于所述耳機(jī)及 音源設(shè)備之間的控制方法。耳機(jī)的阻抗，即電阻與電抗在向量上的和。在臺(tái)式機(jī)或功放、V⑶、DVD電視等有耳 機(jī)插孔輸出的機(jī)器上，一般使用中高阻抗的耳機(jī)比較適宜。如果使用低阻耳機(jī)，一定先要把 音量調(diào)低再插上耳機(jī)，再一點(diǎn)點(diǎn)把音量調(diào)上去，阻止耳機(jī)過載將耳機(jī)燒壞或是音圈變形錯(cuò) 位造成破音，低阻抗的耳機(jī)一般比較容易推動(dòng)，因此隨身聽等便攜、省電的機(jī)器應(yīng)選擇低阻 抗耳機(jī)，同時(shí)還要注意靈敏度要高，對(duì)隨身聽來說靈敏度指標(biāo)更加重要。耳機(jī)的阻抗作為耳 機(jī)的重要性能參數(shù)之一被存儲(chǔ)在耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器中，音源設(shè)備讀取該參數(shù)后可以更好 地控制耳機(jī)。圖1是現(xiàn)有耳機(jī)與的連接圖，兩者之間一般有三條線，即左聲道、右聲道以及地 線。但是音源設(shè)備與耳機(jī)之間只是簡單的連接，音源設(shè)備不能根據(jù)耳機(jī)的特性改變輸出信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種音源設(shè)備以及控制方法，使耳機(jī)與音源設(shè)備之間在音量 輸出上能夠相適應(yīng)，不至于因輸出功率大而燒壞耳機(jī)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種音源設(shè)備，所述音源設(shè)備包括耳機(jī)耐受程度獲取模塊， 當(dāng)所述音源設(shè)備與耳機(jī)連接后，所述音源設(shè)備獲取耳機(jī)耐受程度，并根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐 受程度來控制其音量的輸出。
更進(jìn)一步，所述耳機(jī)耐受程度通過耳機(jī)的阻抗來度量。更進(jìn)一步，所述音源設(shè)備還包括音源設(shè)備最高輸出音量設(shè)置模塊，所述模塊根據(jù) 所述獲取的耳機(jī)耐受程度來設(shè)置最高輸出音量。更進(jìn)一步，所述音源設(shè)備還包括音源設(shè)備最高輸出音量設(shè)置模塊，所述模塊根據(jù) 所述獲取的耳機(jī)耐受程度來設(shè)置耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音量。本發(fā)明還提供一種音源設(shè)備耳機(jī)輸出控制方法，所述方法包括，獲取耳機(jī)耐受程 度；根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來控制其音量的輸出。更進(jìn)一步，所述耳機(jī)耐受程度通過耳機(jī)的阻抗來度量。更進(jìn)一步，所述方法還包括，根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來設(shè)置最高輸出音量。更進(jìn)一步，所述方法還包括，根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來設(shè)置耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音量。更進(jìn)一步，所述方法還包括，音源設(shè)備獲取耳機(jī)阻抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻 抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗的類型，系統(tǒng)設(shè)置輸出最高音量值。更進(jìn)一步，所述方法還包括，音源設(shè)備獲取耳機(jī)阻抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻 抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗的類型，當(dāng)系統(tǒng)檢測到耳機(jī)插入或者音源設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，系 統(tǒng)會(huì)將初始輸出音量調(diào)整到設(shè)定值。采用上面的方法后，音源設(shè)備與耳機(jī)不僅在接口上能統(tǒng)一，而且在功能上也能統(tǒng) 一，同一音源設(shè)備可以適應(yīng)不同性能的耳機(jī)，在功能上相互支持、合理擴(kuò)展，支持更多選擇， 并保持最佳輸出。耳機(jī)與音源設(shè)備之間在音量輸出上能夠相適應(yīng)，不至于因輸出功率大而 燒壞耳機(jī)。


圖1是現(xiàn)有耳機(jī)與的連接圖； 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例示意圖； 圖3是耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線；
圖4是圖3所示的耳機(jī)頻率響應(yīng)曲線各個(gè)頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的幅度； 圖5為本發(fā)明的耳機(jī)的典型架構(gòu)圖之一； 圖6是不同耳機(jī)佩戴形式的顯示示意圖； 圖7為耳機(jī)幾種通訊方式的顯示示意圖； 圖8是音源設(shè)備與耳機(jī)之間各個(gè)通路的開關(guān)順序； 圖9是音源設(shè)備與耳機(jī)之間各個(gè)通路開關(guān)時(shí)序圖； 圖10是采用本發(fā)明方案的音源設(shè)備和耳機(jī)連接之后的控制方法； 圖11為本發(fā)明的耳機(jī)的一種簡化版架構(gòu)圖； 圖12為本發(fā)明的有線/無線耳機(jī)的架構(gòu)圖； 圖13是典型的音源設(shè)備系統(tǒng)圖14是音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)阻抗參數(shù)控制音頻輸出的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的主要原理是在耳機(jī)中加入耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器，音源設(shè)備與耳機(jī)之間具 有電源接口、控制信號(hào)接口與音頻信號(hào)接口。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例示意圖。音源設(shè)備與耳機(jī)之間具有電源接口、控制信號(hào)接 口與音頻信號(hào)接口，其中，電源接口用于給耳機(jī)供電，音頻信號(hào)接口用于給耳機(jī)提供音頻信 號(hào)，控制信號(hào)接口用于音源設(shè)備與耳機(jī)之間進(jìn)行通信交互。通過控制接口，音源設(shè)備與耳機(jī) 之間不僅能進(jìn)行功能上的相互操作，如通過耳機(jī)上的按鍵來控制音源設(shè)備，如音量調(diào)節(jié)、曲 目選擇等，而且音源設(shè)備能夠通過控制接口讀取耳機(jī)中耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的耳機(jī) 功能特性數(shù)據(jù)，音源設(shè)備根據(jù)獲得的功能特性數(shù)據(jù)改變輸出的音頻信號(hào)格式或者根據(jù)獲得 的功能特性數(shù)據(jù)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行音效處理后輸出。需要指出的是，本發(fā)明所說的接口，可以 是有線接口，也可以是無線接口。這些接口可以是分離的，也可以是合并的。典型的，USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)可以很好的適應(yīng)本發(fā)明的需要，它既可以作為充電 接口，也可以作為控制接口，還可以作為音頻接口。對(duì)于耳機(jī)，有一些重要的參數(shù)，如下所示。1)耳機(jī)的阻抗，即電阻與電抗在向量上的和。在臺(tái)式機(jī)或功放、V⑶、DVD電視等有 耳機(jī)插孔輸出的機(jī)器上，一般使用中高阻抗的耳機(jī)比較適宜。如果使用低阻耳機(jī)，一定先要 把音量調(diào)低再插上耳機(jī)，再一點(diǎn)點(diǎn)把音量調(diào)上去，阻止耳機(jī)過載將耳機(jī)燒壞或是音圈變形 錯(cuò)位造成破音，低阻抗的耳機(jī)一般比較容易推動(dòng)，因此隨身聽等便攜、省電的機(jī)器應(yīng)選擇低 阻抗耳機(jī)，同時(shí)還要注意靈敏度要高，對(duì)隨身聽來說靈敏度指標(biāo)更加重要。2)耳機(jī)的靈敏度，指向耳機(jī)輸入1毫瓦的功率時(shí)耳機(jī)所能發(fā)出的聲壓級(jí)(聲壓的 單位是分貝，聲壓越大音量越大)，所以一般靈敏度越高、阻抗越小，耳機(jī)越容易出聲、越容 易驅(qū)動(dòng)。通俗的講，耳機(jī)的靈敏度就是指在同樣的在這里的情況下，需要輸入的功率的大 小，靈敏度越高所需要的輸入功率越小。對(duì)于隨身聽等便攜設(shè)備來說，靈敏度是一個(gè)很值得 重視的指標(biāo)。3)耳機(jī)的換能方式根據(jù)其換能方式，主要分為動(dòng)圈方式、靜電式和等磁式。4)耳機(jī)的佩帶形式根據(jù)其佩戴方式，主要分為耳塞式，掛耳式和頭帶式。5)耳機(jī)是模擬還是數(shù)字傳統(tǒng)的耳機(jī)為模擬的，如圖1所示。音頻信號(hào)以模擬的 方式進(jìn)入，直接輸出到耳機(jī)并驅(qū)動(dòng)耳機(jī)的線圈。數(shù)字式耳機(jī)接收數(shù)字音頻信號(hào)，在耳機(jī)內(nèi)進(jìn) 行數(shù)模轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)耳機(jī)的線圈。更高級(jí)的數(shù)字式耳機(jī)還包括音頻解碼單元，用于對(duì)輸入信 號(hào)進(jìn)行解碼，以及音頻處理單元，用于對(duì)數(shù)字音頻進(jìn)行音效處理。6)如果是數(shù)字耳機(jī)，是否帶有音頻解碼單元。音頻解碼單元可以對(duì)傳輸過來的不 同格式的音頻數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行解碼，如PCM(Pulse Code Modulation，脈沖編碼調(diào)制)格式、 MP3 格式、WMA (Windows Media Audio)格式、RA (RealAudio)格式、等等。7)如果帶有音頻解碼單元，支持哪些格式，如PCM (Pulse Code Modulation，脈沖 編碼調(diào)制)格式、MP3 格式、WMA (Windows Media Audio)格式、RA (RealAudio)格式、等等。8)是否帶有音效處理單元。9)耳機(jī)通訊方式有線耳機(jī)、無線耳機(jī)、還是有線/無線耳機(jī)，其中，有線/無線耳 機(jī)是指耳機(jī)既可以作為有線耳機(jī)、也可以作為無線耳機(jī)，取決于用戶的選擇。
10)耳機(jī)聲道單聲道、雙聲道、多聲道環(huán)繞聲，等等。11)耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線。圖3是耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線，即頻率所對(duì)應(yīng)的靈 敏度數(shù)值就是頻率響應(yīng)，繪制成圖像就是頻率響應(yīng)曲線，人類聽覺所能達(dá)到的范圍大約 在20Hz-20000Hz，目前成熟的耳機(jī)工藝都已達(dá)到了這種要求。優(yōu)秀的耳機(jī)頻響寬度可達(dá) 5Hz-40000Hz。從圖中可以看到，該耳機(jī)的頻響寬度為20Hz_20000Hz，在200Hz到15000Hz 之間具有較好的頻響特性。圖4以列表的形式給出了圖3所示的耳機(jī)頻率響應(yīng)曲線各個(gè)頻 率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的幅度。
圖5為本發(fā)明的耳機(jī)的典型架構(gòu)圖之一。音頻信號(hào)從音源設(shè)備輸出，通過音頻信 號(hào)接口進(jìn)入耳機(jī)，音頻解碼單元對(duì)輸入的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，音頻處理單元對(duì)解碼 后的音頻信號(hào)進(jìn)行音效處理，如低音增強(qiáng)、人聲清晰、等等，在現(xiàn)有技術(shù)中有很多音效處理 的方式。經(jīng)過音效處理的信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后就可以輸出到耳機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，如線圈?？刂?信號(hào)用于耳機(jī)與音源設(shè)備交互，輸出給耳機(jī)的主控單元，主控單元不僅可以對(duì)內(nèi)部各個(gè)單 元進(jìn)行控制，而且還可以與音源設(shè)備通信，傳遞控制信號(hào)。耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)上面所 提到的耳機(jī)參數(shù)，典型的是E2PR0M存儲(chǔ)器或者FLASH存儲(chǔ)器。另外，存儲(chǔ)器可以是單獨(dú)的， 也可以與控制程序在一起，作為程序的數(shù)據(jù)，音源設(shè)備通過與耳機(jī)通信獲取該數(shù)據(jù)。另外， 數(shù)據(jù)也可以是單獨(dú)的E2PR0M，當(dāng)音源設(shè)備與耳機(jī)連接后，該存儲(chǔ)器作為音源設(shè)備的一部分， 但其物理上位于耳機(jī)內(nèi)，音源設(shè)備只要采用普通E2PR0M的操作方式就可以讀取該數(shù)據(jù)，這 種方式原理與顯示器中的DDC (DISPLAY DATA CHNNEL，顯示數(shù)據(jù)通道)協(xié)議中基本相同。 當(dāng)耳機(jī)音源設(shè)備讀取到這些參數(shù)后，就可以根據(jù)這些參數(shù)來改變自身的配置，優(yōu)化內(nèi)部控 制及調(diào)整音頻輸出的方式。液晶顯示單元用于耳機(jī)的重要信息的顯示。按鍵單元即用于耳 機(jī)自身的控制，也作為線控設(shè)備控制音源設(shè)備。電源輸入到耳機(jī)后，電源分配單元就為各個(gè) 單元分配電力，以支持各部分正常功能的運(yùn)作。為了更好的說明本發(fā)明，耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)如下
1)耳機(jī)的阻抗200歐姆；
2)耳機(jī)的靈敏度65db；
3)耳機(jī)的換能方式動(dòng)圈方式；
4)耳機(jī)的佩帶形式耳塞式；
5)耳機(jī)是模擬還是數(shù)字?jǐn)?shù)字；
6)帶有音頻解碼單元；
7)支持格式PCM、MP3、WMA；
8)帶有音效處理單元；
9)耳機(jī)通訊方式有線耳機(jī)；
10)耳機(jī)的聲道雙聲道；
11)耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)如圖4所示。通過上面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，音源設(shè)備就知道耳機(jī)的功能特性，從而根據(jù)耳機(jī)的功能特 性來改變其自身的控制以及音頻信號(hào)和控制信號(hào)的輸出，下面分別說明。1)耳機(jī)的阻抗當(dāng)音源設(shè)備獲取耳機(jī)的阻抗后，根據(jù)阻抗的大小，來自動(dòng)調(diào)節(jié)耳 機(jī)的輸出音量。耳機(jī)的阻抗按照高中低來劃分，如果耳機(jī)的阻抗低于16歐姆，則屬于低阻 抗；如果高于16歐姆且小于100歐姆，則屬于中阻抗；如果高于100歐姆，則屬于高阻抗。如果音源設(shè)備讀取耳機(jī)的阻抗后，判斷其為低阻抗，則音源設(shè)備不應(yīng)當(dāng)輸出過大的音量，以免燒壞耳機(jī)，或者損傷用戶的耳朵，尤其是在用戶插入耳機(jī)的瞬間。舉例來說，對(duì)于低阻抗 耳機(jī)，如果接通耳機(jī)時(shí)音源設(shè)備輸出音量值較大，則音源設(shè)備會(huì)自動(dòng)將音量輸出調(diào)整到一 個(gè)合適的較低的值，此后再讓用戶自己根據(jù)自己需要去調(diào)節(jié)，避免在插入耳機(jī)瞬間損壞耳 機(jī)；同樣，對(duì)于動(dòng)態(tài)范圍較大的樂曲，在高音區(qū)域，如果此時(shí)輸出音量值比較大，也有可能損 壞耳機(jī)，當(dāng)遇到高音的情況，如果此時(shí)輸出音量比較高，則系統(tǒng)自動(dòng)降低音量到一個(gè)合適的 值，避免燒壞耳機(jī)。對(duì)于阻抗為中、高級(jí)別耳機(jī)，遇到上述情況時(shí)，則可以將需要調(diào)節(jié)的音量 門限值設(shè)置的高一些，或者簡單一點(diǎn)，音源設(shè)備對(duì)音量輸出不進(jìn)行任何處理。2)耳機(jī)的靈敏度靈敏度通常與耳機(jī)的阻抗相關(guān)聯(lián)，一般阻抗低，靈敏度會(huì)高；阻 抗高，靈敏度低。音源設(shè)備獲取該參數(shù)用于參數(shù)顯示，即將參數(shù)在音源設(shè)備的顯示單元上顯 示出來，或者用于適應(yīng)將來音源設(shè)備的某種需要。3)耳機(jī)的換能方式這里用于適應(yīng)將來音源設(shè)備的某種需要。4)耳機(jī)的佩帶形式音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)的佩戴形式，以不同的圖形來顯示不同的 耳機(jī)佩戴形式，如圖6所示，其中A為耳塞式，B為掛耳式，C為頭帶式。5)耳機(jī)是模擬還是數(shù)字如果耳機(jī)是模擬的，則系統(tǒng)直接輸出模擬的音頻信號(hào)，如 果耳機(jī)是數(shù)字的，則輸出數(shù)字信號(hào)，但具體格式要根據(jù)后面的參數(shù)來定。6)帶有音頻解碼單元如果帶有音頻解碼單元，則可以輸出經(jīng)過編碼的數(shù)字音頻 信號(hào)，編碼格式參照后面的支持格式參數(shù)。如果沒有音頻解碼單元，則必須輸出經(jīng)過解碼后 的音頻數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過解碼后的數(shù)字音頻信號(hào)以PCM格式輸出到耳機(jī)，然后經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換 后輸出。7)支持格式支持格式表明耳機(jī)解碼單元能夠解碼的格式。當(dāng)音源設(shè)備和耳機(jī) 解碼單元都支持某種音頻格式的時(shí)候，音源設(shè)備可以解碼后輸出也可以不解碼輸出。當(dāng)音 源設(shè)備支持某種音頻格式的時(shí)候而耳機(jī)解碼單元不支持時(shí)，音源設(shè)備解碼該音頻格式后以 PCM格式輸出到耳機(jī)；當(dāng)音源設(shè)備不支持某種音頻格式，而耳機(jī)解碼單元支持該音頻格式， 則音源設(shè)備輸出未解碼的音頻數(shù)據(jù)給耳機(jī)，供耳機(jī)解碼輸出。當(dāng)音源設(shè)備和耳機(jī)解碼單元 都不支持某種音頻格式的時(shí)候，音源設(shè)備就顯示不支持該音頻格式。這樣，當(dāng)耳機(jī)未與音源 設(shè)備連接的時(shí)候，音源設(shè)備對(duì)外顯示其自身所具有的解碼能力，即其能解碼的格式；當(dāng)耳機(jī) 與音源設(shè)備連接的時(shí)候，音源設(shè)備對(duì)外顯示其自身所具有的解碼能力以及耳機(jī)所具備的解 碼能力。8)如果耳機(jī)帶有音效處理單元，則音源設(shè)備的音效處理能力就是音源設(shè)備的音效 處理能力以及耳機(jī)音效處理能力的總和，系統(tǒng)可以選擇是單獨(dú)由耳機(jī)或者音源設(shè)備進(jìn)行音 效處理，還是一起來進(jìn)行音效處理，或者都不進(jìn)行音效處理而直接輸出。9)耳機(jī)通訊方式音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)的通訊方式，以不同的圖形來顯示不同的耳 機(jī)通訊方式，也就是耳機(jī)所支持的通訊方式。音源設(shè)備即顯示耳機(jī)所支持的通訊方式，也顯 示耳機(jī)當(dāng)前的工作方式，尤其對(duì)于有線/無線耳機(jī)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前通訊方式來顯示其工 作方式為有線還是無線，同時(shí)顯示耳機(jī)所支持的通訊方式。圖7為耳機(jī)幾種通訊方式的顯 示示意圖，其中A為有線耳機(jī)，B為無線耳機(jī)，C為有線/無線耳機(jī)，且當(dāng)前工作方式為有線 方式，D為有線/無線耳機(jī)，且當(dāng)前工作方式為無線方式。10)耳機(jī)的聲道根據(jù)耳機(jī)的聲道信息，以及當(dāng)前所播放節(jié)目的聲音通道來提供不同的輸出。如果節(jié)目是單聲道，則不管耳機(jī)是何類型，都只輸出單聲道。如果節(jié)目是雙聲道， 對(duì)于單聲道耳機(jī)，就有三種選擇左聲道、右聲道、以及左右聲道的合成；對(duì)于雙聲道耳機(jī)， 則直接輸出；對(duì)于多聲道耳機(jī)，也只輸出左右聲道。如果節(jié)目是多聲道，對(duì)于單聲道耳機(jī)，及 雙聲道耳機(jī)，都可以有多種組合形式輸出；對(duì)于多聲道耳機(jī)，則直接輸出多聲道音頻信號(hào)。11)耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線音源設(shè)備讀取頻率響應(yīng)曲線各個(gè)頻率點(diǎn)以及相應(yīng)的幅 度后，則根據(jù)該曲線對(duì)輸出音頻信號(hào)進(jìn)行處理。以下是幾種常見的處理方式 A方式音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線，獲取表現(xiàn)最佳的頻率范圍，對(duì)于圖4，最佳 頻率范圍為200Hz至15000Hz，則音源設(shè)備只對(duì)該范圍的音頻信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)超出該范圍 的則可以忽略不處理，從而提高系統(tǒng)的處理速度。B方式對(duì)于理想耳機(jī)的頻率響應(yīng)曲線，其曲線應(yīng)該是一條水平線，即對(duì)各個(gè)頻率 的響應(yīng)都是一樣的，但實(shí)際很難做到。為此，音源設(shè)備可以按照一定的算法對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行 處理，從而獲得近似理想的效果。簡單的處理方式是獲取耳機(jī)最佳頻率范圍的平均響應(yīng)幅 度，然后根據(jù)該平均響應(yīng)幅度，對(duì)各個(gè)頻率的音頻信號(hào)，按照其實(shí)際響應(yīng)幅度與平均響應(yīng)幅 度的差值，高出平均響應(yīng)幅度的，則音效處理時(shí)減小該頻率的輸出強(qiáng)度，低于平均響應(yīng)幅度 的，則音效處理時(shí)增加該頻率的輸出強(qiáng)度，最后合成后輸出。以圖4為例，200Hz至15000Hz 為最佳頻率范圍，其平均響應(yīng)幅度為
((-5) + (-3) + (-0. 5) +0+3+ (-3) +2+ (_5))/8 = -1. 43 (dBr) 從上面的計(jì)算可以看出，其取特征頻率的響應(yīng)幅度的平均值。對(duì)于200Hz，其實(shí)際響應(yīng) 幅度為-5，未達(dá)到-1. 43，則音效處理單元可以提高該頻率分量3. 57dBr后再輸出。對(duì)于 10000Hz，其實(shí)際響應(yīng)幅度為2，超過-1. 43，則音效處理單元可以降低該頻率分量3. 43dBr 后再輸出。實(shí)際的處理可能各有差異，但基本原理都基本相同或近似。上面描述了如何通過存儲(chǔ)的耳機(jī)的功能特性數(shù)據(jù)，音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)的功能特性 來改變其自身的控制以及音頻信號(hào)和控制信號(hào)的輸出。下面從整體來描述音源設(shè)備與耳機(jī) 如何協(xié)同工作的。圖8是音源設(shè)備與耳機(jī)之間各個(gè)通路的開關(guān)順序。在音源設(shè)備開機(jī)時(shí)，首先接通 耳機(jī)電源，然后打開音源設(shè)備與耳機(jī)之間的控制信號(hào)通路，接下來，開啟音頻信號(hào)通路。這 時(shí)，系統(tǒng)開始正常工作。當(dāng)關(guān)閉系統(tǒng)時(shí)，首先，關(guān)閉音頻信號(hào)通路，然后關(guān)閉控制信號(hào)通路， 最后關(guān)閉連接音源設(shè)備與耳機(jī)之間的電源通路或者關(guān)閉耳機(jī)電源(在耳機(jī)獨(dú)立供電時(shí))。圖9是音源設(shè)備與耳機(jī)之間各個(gè)通路開關(guān)時(shí)序圖。耳機(jī)電源開啟后，在Tl時(shí)間打 開控制信號(hào)，T2時(shí)間打開音頻信號(hào)，T3時(shí)間關(guān)閉音頻信號(hào)，T4時(shí)間關(guān)閉控制信號(hào)，T5時(shí)間 關(guān)閉耳機(jī)電源。一般來說，T1<T2<T3<T4<T5，但T3，T4及T5可以相等。圖10是采用本發(fā)明方案的音源設(shè)備和耳機(jī)連接之后的控制方法。首先，音源設(shè)備 讀取耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)的功能特性數(shù)據(jù)，然后，音源設(shè)備根據(jù)功能特性數(shù)據(jù)調(diào)整 音源設(shè)備的音頻輸出控制參數(shù)，最后輸出音頻信號(hào)。對(duì)于不同的功能特性數(shù)據(jù)音源設(shè)備有 不同的做法，前面也有描述，這里不再贅述。圖11為本發(fā)明的耳機(jī)的一種簡化版架構(gòu)圖。音頻信號(hào)從音源設(shè)備輸出，通過音頻 信號(hào)接口進(jìn)入耳機(jī)并輸出到喇叭?？刂菩盘?hào)用于耳機(jī)與音源設(shè)備交互，輸出給耳機(jī)的主控 單元，主控單元不僅可以對(duì)內(nèi)部各個(gè)單元進(jìn)行控制，而且還可以與音源設(shè)備通信，傳遞控制 信號(hào)。耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)上面所提到的耳機(jī)參數(shù)，典型的是E2PR0M存儲(chǔ)器。音源設(shè)備讀取到這些參數(shù)后，就可以根據(jù)這些參數(shù)來改變自身的配置，優(yōu)化內(nèi)部控制及調(diào)整音頻 輸出的方式。電源輸入到耳機(jī)后，電源分配單元就為各個(gè)單元分配電力，以支持各部分正常 功能的運(yùn)作。圖12為本發(fā)明的有線/無線耳機(jī)的架構(gòu)圖。該耳機(jī)既包括了有線接口，也包括了 無線接口。從有線接口以及無線接口可以傳輸控制信號(hào)和音頻信號(hào)。分離出的音頻信號(hào)輸 送給喇叭，而分離出的控制信號(hào)輸出給耳機(jī)的主控單元，主控單元不僅可以對(duì)內(nèi)部各個(gè)單 元進(jìn)行控制，而且還可以與音源設(shè)備通信，傳遞控制信號(hào)。耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)上面所 提到的耳機(jī)參數(shù)，典型的是E2PR0M存儲(chǔ)器。音源設(shè)備讀取到這些參數(shù)后，就可以根據(jù)這些 參數(shù)來改變自身的配置，優(yōu)化內(nèi)部控制及調(diào)整音頻輸出的方式。電源輸入到耳機(jī)后，電源分 配單元就為各個(gè)單元分配電力，以支持各部分正常功能的運(yùn)作。需要指出的是，該實(shí)施例首 先是提供了一種兼容有線/無線的新型耳機(jī)，然后是提供了耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器。音頻信 號(hào)、控制信號(hào)的融合分離方法存在多樣性的選擇，并不限于本實(shí)施例，如音頻信號(hào)以及控制 信號(hào)的分離可以由主控單元來完成。對(duì)于有線/無線耳機(jī)，最大的好處是用戶可以選擇，有 線接口雖然不那么用戶友好，但沒有輻射，而無線接口是具有較大的輻射的。如果音源設(shè)備 和耳機(jī)檢測到有線連接時(shí)，會(huì)終止無線接口的傳輸，反過來，如果檢測到有線斷開時(shí)，雙方 就會(huì)啟動(dòng)無線接口。而且，在有線傳輸時(shí)，電源也是有線接口的一部分，可以對(duì)電源部分進(jìn) 行充電，并為各個(gè)部分提供電力；當(dāng)無線傳輸時(shí)，耳機(jī)內(nèi)部電源開始工作，為各個(gè)部分提供 電力。前面描述了阻抗作為重要的參數(shù)存儲(chǔ)在耳機(jī)功能特性存儲(chǔ)器中，音源設(shè)備可以根 據(jù)該參數(shù)對(duì)耳機(jī)進(jìn)行控制。圖13是典型的音源設(shè)備系統(tǒng)圖。主控單元、用戶輸入單元、顯示單元、音頻處理單 元、存儲(chǔ)器通過總線進(jìn)行相互之間的通信。音頻處理單元對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以及音效處 理并輸出到耳機(jī)；主控單元對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制并輸出控制信號(hào)控制耳機(jī)；電源分配單元 不僅對(duì)內(nèi)提供電力，而且對(duì)耳機(jī)也提供電力輸出。這樣，音源設(shè)備就能夠?qū)Χ鷻C(jī)輸出電源、 控制信號(hào)、以及音頻信號(hào)。圖14是音源設(shè)備根據(jù)耳機(jī)阻抗參數(shù)控制音頻輸出的流程圖。首先，音源設(shè)備獲取 耳機(jī)阻抗參數(shù)，然后根據(jù)阻抗參數(shù)設(shè)置音源設(shè)備音頻輸出參數(shù)，并根據(jù)音源設(shè)備音頻輸出 參數(shù)來控制音頻輸出。此外，前面提到，耳機(jī)的阻抗按照高中低來劃分，如果耳機(jī)的阻抗低 于16歐姆，則屬于低阻抗；如果高于16歐姆且小于100歐姆，則屬于中阻抗；如果高于100 歐姆，則屬于高阻抗。下面結(jié)合不同的音源設(shè)備輸出參數(shù)來更加詳細(xì)的描述如何進(jìn)行控制。首先是輸出最高音量值。音源設(shè)備為了適應(yīng)不同阻抗的耳機(jī)，在系統(tǒng)中根據(jù)阻抗 的高中低，設(shè)置音源設(shè)備的耳機(jī)輸出音量限制。以耳機(jī)音量輸出范圍為(Γ100的音源設(shè)備 為例，其輸出最高音量值對(duì)高中低阻抗的耳機(jī)并不相同。對(duì)于高阻抗，其最高耳機(jī)音量輸出 為100 ；對(duì)中阻抗，其最高耳機(jī)音量輸出為90，對(duì)低阻抗，其最高耳機(jī)音量輸出為75。這樣， 音源設(shè)備獲取耳機(jī)阻抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗的類 型，系統(tǒng)設(shè)置輸出最高音量值。當(dāng)設(shè)定之后，對(duì)于低阻抗耳機(jī)，音源設(shè)備的耳機(jī)音量輸出范 圍為(Γ75 ；對(duì)于中阻抗耳機(jī)，音源設(shè)備的耳機(jī)音量輸出范圍為(Γ90 ；對(duì)于高阻抗耳機(jī)，音源 設(shè)備的耳機(jī)音量輸出范圍為(Γ100。當(dāng)出現(xiàn)音量值大于輸出最高音量值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低輸 出音量到等于或小于該最高音量。
然后是耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音量。當(dāng)用戶插入耳機(jī)時(shí)或者音源設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，如果按照上 一次的音量輸出，且上一次的輸出音量值過大，則有可能損傷耳機(jī)。因此，當(dāng)音源設(shè)備檢測 到用戶耳機(jī)插入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)讀取其阻抗，從而判斷耳機(jī)的阻抗類型，并根據(jù)阻抗類型來設(shè)置 耳機(jī)的啟動(dòng)音量。同樣以耳機(jī)音量輸出范圍為0 100的音源設(shè)備為例，其耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音 量對(duì)高中低阻抗的耳機(jī)并不相同。對(duì)于高阻抗，音源設(shè)備設(shè)定其啟動(dòng)時(shí)的音量為50 ；對(duì)中 阻抗，音源設(shè)備設(shè)定其啟動(dòng)時(shí)的音量為40，對(duì)低阻抗，音源設(shè)備設(shè)定其啟動(dòng)時(shí)的音量為30。 這樣，音源設(shè)備獲取耳機(jī)阻抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗 的類型，當(dāng)系統(tǒng)檢測到耳機(jī)插入或者音源設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將初始輸出音量調(diào)整到設(shè)定 值。從上面的描述中不難看出，音源設(shè)備獲取耳機(jī)的阻抗后，根據(jù)阻抗的大小，來自動(dòng) 調(diào)節(jié)耳機(jī)的輸出音量。在這里，阻抗的作用在本質(zhì)上是用來度量耳機(jī)的耐受程度。度量耳 機(jī)的耐受程度的方法很多，如耳機(jī)輸入瞬時(shí)最大功率、耳機(jī)輸入最大瞬時(shí)電流、等等，這樣， 音源設(shè)備側(cè)只要有相關(guān)物理量的檢測單元就能夠避免輸出時(shí)超出耳機(jī)的耐受程度。另外， 不同耳機(jī)的換能方式，其耐受程度也不一樣。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何 修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
10
權(quán)利要求
一種音源設(shè)備，其特征在于，所述音源設(shè)備包括耳機(jī)耐受程度獲取模塊，當(dāng)所述音源設(shè)備與耳機(jī)連接后，所述音源設(shè)備獲取耳機(jī)耐受程度，并根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來控制其音量的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于，所述耳機(jī)耐受程度通過耳機(jī)的阻抗來度量。
3.如權(quán)利要求2所述的耳機(jī)，其特征在于，所述音源設(shè)備還包括音源設(shè)備最高輸出音 量設(shè)置模塊，所述模塊根據(jù)所述獲取的耳機(jī)耐受程度來設(shè)置最高輸出音量。
4.如權(quán)利要求2所述的耳機(jī)，其特征在于，所述音源設(shè)備還包括音源設(shè)備最高輸出音 量設(shè)置模塊，所述模塊根據(jù)所述獲取的耳機(jī)耐受程度來設(shè)置耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音量。
5.一種音源設(shè)備耳機(jī)輸出控制方法，其特征在于，所述方法包括，獲取耳機(jī)耐受程度； 根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來控制其音量的輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述耳機(jī)耐受程度通過耳機(jī)的阻抗來 度量。
7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括，根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐 受程度來設(shè)置最高輸出音量。
8.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括，根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐 受程度來設(shè)置耳機(jī)啟動(dòng)時(shí)的音量。
9.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括，音源設(shè)備獲取耳機(jī)阻 抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗的類型，系統(tǒng)設(shè)置輸出最高 音量值。
10.如權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括，音源設(shè)備獲取耳機(jī) 阻抗參數(shù)，判斷該耳機(jī)屬于高阻抗、中阻抗、還是低阻抗，根據(jù)阻抗的類型，當(dāng)系統(tǒng)檢測到耳 機(jī)插入或者音源設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將初始輸出音量調(diào)整到設(shè)定值。
全文摘要
一種音源設(shè)備，所述音源設(shè)備包括耳機(jī)耐受程度獲取模塊，當(dāng)所述音源設(shè)備與耳機(jī)連接后，所述音源設(shè)備獲取耳機(jī)耐受程度，并根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來控制其音量的輸出。一種音源設(shè)備耳機(jī)輸出控制方法，所述方法包括，獲取耳機(jī)耐受程度；根據(jù)所述獲取耳機(jī)耐受程度來控制其音量的輸出。采用上面的方法后，音源設(shè)備與耳機(jī)不僅在接口上能統(tǒng)一，而且在功能上也能統(tǒng)一，同一音源設(shè)備可以適應(yīng)不同性能的耳機(jī)，在功能上相互支持、合理擴(kuò)展，支持更多選擇，并保持最佳輸出。耳機(jī)與音源設(shè)備之間在音量輸出上能夠相適應(yīng)，不至于因輸出功率大而燒壞耳機(jī)。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101964932SQ20101051640
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者張沈平 申請(qǐng)人:張沈平